Задачи › Закон преломления

Каналы в стеклянном цилиндре

  1. Каналы в стеклянном цилиндре

    ВсОШ 1992/2001, 9 кл.
    6/10

    Деталь волоконно-оптического соединителя представляет собой стеклянный цилиндр (показатель преломления \(n = 1{,}51\)), в котором имеется два круглых цилиндрических канала. Торцы детали заклеены. Определите расстояние между каналами.

    Оборудование: деталь соединителя, миллиметровая бумага, лупа.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    \(\approx 0{,}2\) мм.

    Решение

    Убедимся, что изображение каналов находится практически в центре детали в тот момент, когда луч зрения перпендикулярен плоскости, проходящей через оси каналов. Видимый размер изображения \(\approx 2{,}5\) мм. При наблюдении каналов в перпендикулярном направлении видимый размер диаметра ближнего к наблюдателю канала равен 1 мм.

    Рассмотрим ход лучей, показанный на рис. 38, а. Очевидно, что \[\dfrac{a'}{a} \cong \dfrac{\operatorname{tg}\beta'}{\operatorname{tg}\beta} = \dfrac{\sin\beta'}{\sin\beta} = n.\]

    РисунокРисунок

    Следовательно, \[a = \dfrac{a'}{n} = \dfrac{2{,}5}{1{,}51} \approx 1{,}66\text{ мм}.\] В схеме, изображённой на рис. 38, б, расстояние \(b\) равно \[b = \dfrac{b'S}{nS'},\] при этом \(S' \cong 4\) мм, \(S = R - a\). Тогда \(b \approx 0{,}74\) мм и расстояние между каналами равно: \[1{,}66 - 2\cdot 0{,}74 \approx 0{,}2\text{ мм}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи